Une information géographique est forcément décrite par une position et une forme sur la surface de la Terre.

• Sur quel référentiel se base-t-on pour localiser un objet sur Terre ?

• Comment détermine-t-on les coordonnées géographiques d’un objet ?

• Qu’est-ce qu’une projection cartographique ?

Comprendre les méthodes de localisation et de projection de l’information géographique est fondamental pour correctement gérer le système de coordonnées géographiques et la projection cartographique d’une couche dans un SIG.

La Terre n’est pas une sphère qui est une forme géométrie dite parfaite. Elle est légèrement aplatie aux pôles et bosselée selon les continents. Son apparence sphérique lorsqu’on l’observe depuis l’espace masque les nombreuses petites irrégularités de sa surface.

Toute mesure ayant besoin d’une référence, on modélise la forme de la Terre selon le modèle théorique du géoïde.

Le géoïde est une surface diforme, à laquelle on ne saurait appliquer des relations mathématiques.

Pour modéliser cette surface, on utilise une figure géométrique régulière : l’ellipsoïde.
Il s’agit d’un volume globalement sphérique présentant un aplatissement aux pôles.

L’ellipsoïde est la surface mathématique qui se rapproche le plus du géoïde. Elle sert de référence pour la construction des projections cartographiques. Positionner l’ellipsoïde en fonction du géoïde permet de construire un système géodésique.

Il est important de noter que l’altitude d’un point est calculé par rapport à son l’éloignement vertical à la surface du géoïde et pas à celle de l’éllipsoïde de référence.

Un système géodésique sert de repère pour déterminer les coordonnées géographiques (ou géodésiques) d’un objet à la surface de la Terre. Ces coordonnées sont des valeurs angulaires, calculées par rapport à un parallèle (équateur) et un méridien de référence (Greenwich). Les coordonées d’un objet traduit (au minimum) deux dimensions : la latitude et la longitude.

Les coordonnées géographiques peuvent être exprimées en degrés décimaux (DD) ou en Degrés-minutes-secondes (DMS)

Un même ellipsoïde peut être positionné différement par rapport au géoïde, et ainsi constituer des systèmes de référence géodésiques différents. Le même objet n’aura pas les mêmes coordonnées géographiques dans différents systèmes géodésiques.

WSG84 (World Geodetic System 1984)
Le plus utilisé au monde. C’est ce système géodésique qui est utilisé pour le GPS (système de positionnement par satellites)

ITRS (International Terrestrial Reference System)
Le plus précis à l’échelle mondiale (précision centimétrique)

RGF93 (Réseau Géodésique Français 1993)
Système géodésique officiel en France métropolitaine

NTF (Nouvelle Triangulation de la France)
Ancien système géodésique français de référence, couvrant le territoire métropolitain

Un système géodésique permet de localiser un objet sur une surface en 3 dimensions.
Mais comment représenter l’information géographique sur un plan en deux dimensions, sur une carte ?

Une projection est un procédé mathématique permettant de passer de l’ellipsoïde à sa représentation sur une surface plane. Toutes les projections provoquent des déformations. Plus l’espace représenté est vaste, plus les altérations sont importantes.

Les projections cartographiques peuvent se classer selon le type d’altération et la surface de projection

Il n’y a pas de règle pour l’orientation et le centre d’une projection, mais ce choix n’est pas anodin…

Les projections peuvent également être classées par les altérations géométriques qu’elles provoquent.

Conserve localement les angles, donc les formes. Les méridiens et parallèles se coupent à angle droit.
Les surfaces et les distances sont déformées.
Ce type de projection peut être utilisé pour la naviguation maritime.

Conserve localement les surfaces, mais au prix d’une déformation des distances et des angles de route sur la carte.

Projection cartographique qui n’est ni conforme, ni équivalente, mais qui cherche à faire un compromis acceptable entre les inévitables déformations des surfaces, des distances et des angles sur une carte.
Ces projections peuvent également être équidistante. C’est a dire qu’elles conservent les distances sur les méridiens.

Conserve les formes (angles) mais pas les surfaces.

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Conserve les surfaces mais pas les formes (angles).

Ne conserve ni les formes, ni les surfaces. Compromis d’altération entre projection conforme et équivalente.

La distance et la direction, mesurées à partir du point central, sont toutes deux exactes

L’indicatrice de Tissot permet d’apprécier la déformation engendrée par l’usage d’un système de projection cartographique.

Le choix d’une projection cartographique ne se fait pas aléatoirement.

• En France, tout comme dans de nombreux pays, vous êtes soumis à des normes si vous travaillez dans le cadre d’une mission de service public.

• Sinon, c’est la zone représentée, la thématique et l’objectif de la carte qui vous permettront de choisir une projection.

Suite à un décret du 3 mars 2006 :

Toutes les administrations de l’État, collectivités locales et entreprises chargées de l’exécution d’une mission de service public doivent utiliser le système géodésique de référence RGF93 pour leurs échanges de données géoréférencées.

Ce systéme géodésique est compatible avec le système géodésique de référence européen ETRS89 et avec le système géodésique de référence mondial WGS84 (utilisé par le système GPS)

Les cartes officielles représentant l’ensemble de la France métropolitaine doivent être projetées en Lambert93 Conique Conforme. 9 variantes de cette projection existent ( Lambert CC 9 zones). Elles couvrent 9 zones s’étalant du Nord au Sud et doivent être utilisées pour la cartographie locale.

L’EPSG (European Petroleum Survey Group) a construit en place une base de données qui recense et identifie les systèmes de coordonnées géographiques de projection les plus utilisés. epsg.io est aujourd’hui une ressource Open-Source de référence internationale.
Les codes EPSG qui identifient les systèmes de coordonnées géoéréférencées de projection sont très utilisés dans l’univers des SIG.

Les coordonnées géographiques sont des angles mesurées depuis le centre de la Terre vers un point de surface, exprimés en degrés (position précise dans un système de référence géodésique selon un ellipsoïde).

Pour représenter une surface sphérique sur un plan (plani-sphère), on utilise des différents types de projection qui déforment soit les formes/angles et conservent les surfaces (projection équivalente), soit l’inverse (projection conforme), soit tentent de minimiser les deux déformations (projection aphylactique).

Les coordonnées géographiques sont alors converties en coordonées projetées (propres à chaque projection). Elles sont exprimées en m ou km.

En france, le système géographique de référence est le RGF93

La projection officielle pour cartographier le territoire métropolitain est la projection Lambert 93 et ses variantes ( Lambert Conique Conforme 9 zones).

Il faut toujours connaitre le système de coordonées géographiques et/ou la projection utilisée lorsque l’on manipule et représente de l’information géographique dans un SIG ou en cartographie.